Он отмечал, что выполнение спортивных упражнений как в процессе тренировки, так и на соревнованиях проходит значительно эффективнее, когда практическому выполнению упражнения предшествует «мысленное» выполнение. По данным его исследований, в результате тренировки путем представления движения у испытуемых спортсменов повышались: скорость движения – на 34 %, точность – в пределах от 6,4 до 16,8 % и мышечная сила кисти – на 34 %.
Р. Вендел, Р. Девис и Г. Клагстон в начале 1940-х годов выявили эффект идеомоторной тренировки в стрельбе из лука, метании копья в цель и определили, что эта тренировка приносит такой же эффект, как и практическая.
Проведя исследования на баскетболистах, изучающих бросок одной рукой мяча в корзину, Л. Халверсон сделал вывод, что приблизительно 500-разовое идеомоторное воспроизведение этого действия повысило результат на 13,4 %.
Великий российский физиолог И. П. Павлов впервые дал полноценное теоретическое объяснение физиологических механизмов идеомоторных реакций. Он писал: «Давно было замечено и научно доказано, что раз вы думаете об определенном движении (т. е. имеете кинестезические представления), вы его невольно, этого не замечая, производите». Кинестезические клетки больших полушарий, возбуждаемые движением с периферии, могут раздражаться центрально и посылать через соответствующую клетку импульсы к периферическому органу. При раздражении слабым электрическим током определенных пунктом поверхности двигательной области коры больших полушарий возникают строго определенные скелетные движения. Следовательно, «кинестезическая клетка, раздражаемая определенными пассивными движениями, производит то же движение, когда раздражается не с периферии, а центрально».
И. П. Павлов отмечал, что кинестезические клетки могут связываться с любыми другими клетками (слуховыми, вкусовыми и др.), и процесс между ними может «двигаться туда и обратно». В силу такой связанности кинестезических клеток двигательного анализатора с клетками многих других анализаторов зрительное восприятие предметов и восприятие речи вызывают оживления следов целой системы временны́х связей в области двигательного анализатора, соответствующей системе ранее выполнявшихся движений. В результате по механизму центрального возбуждения кинестезических клеток коры возникает и представление об этих движениях. Возникшее возбуждение кинестезических клеток распространяется на клетки двигательного, речедвигательного и других анализаторов. Отсюда импульсы передаются к «рабочим органам» – мышцам, внутренним органам и вызывают соответствующие внешние реакции.
Таким образом, основу идеомоторного акта составляют двигательные представления. При этом в минимальные движения переходят не только бессознательно возникшие, но и сознательно вызванные представления. Это повторное сознательное возбуждение определенных кинестезических клеток как при выполнении реальной работы, так и при мысленном ее воспроизведении подкрепляет и усиливает межцентральные
